(57)【要約】【課題】  車両の運転要求を満足しつつ、冷却ファンからの電力回生を、より効率的に実現する。【解決手段】  エンジンＥＣＵは、バッテリＳＯＣを検知するステップ（Ｓ１００）と、バッテリが満充電状態でなく（Ｓ２００にてＹＥＳ）、暖機運転中である（Ｓ３００にてＹＥＳ）か、高車速領域である（Ｓ５００にてＹＥＳ）か、減速要求を検知する（Ｓ６００にてＹＥＳ）と、冷却ファンが車両前方から受けた風力により電力回生できるように冷却ファン駆動装置を制御するステップ（Ｓ７００）とを含む、プログラムを実行する。【選択図】        図４
2006189006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された部品を冷却するための冷却ファンの制御装置であって、前記冷却ファンは二次電池からの電力供給を受けた電動機により作動され、
前記車両の減速要求を検知するための検知手段と、
前記電動機を制御するための制御手段とを含み、
前記制御手段は、前記減速要求が検知されると、前記電動機が受ける走行風により、前記電動機が発電するように制御するための手段を含む、冷却ファンの制御装置。
【請求項２】
車両に搭載された部品を冷却するための冷却ファンの制御装置であって、前記冷却ファンは二次電池からの電力供給を受けた電動機により作動され、
前記車両に搭載された内燃機関の暖気要求を検知するための検知手段と、
前記電動機を制御するための制御手段とを含み、
前記制御手段は、前記暖気要求が検知されると、前記電動機が受ける走行風により、前記電動機が発電するように制御するための手段を含む、冷却ファンの制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記車両の速度を検知するための検知手段と、
前記車両の速度が予め定められた速度以上であると、前記制御手段により前記電動機が発電するように制御することを許可するための手段とをさらに含む、請求項１または２に記載の冷却ファンの制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記二次電池が充電可能な場合に、前記電動機が発電するように制御するための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の冷却ファンの制御装置。
【請求項５】
前記車両に搭載された部品は、ラジエータである、請求項１〜４のいずれかに記載の冷却ファンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されたエンジン冷却水の冷却装置であるラジエータの冷却ファンの制御装置に関し、特に、エネルギ回収を実現する冷却ファンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両（たとえば自動車）には、エンジンのラジエータなどを冷却するために冷却ファンが設けられており、従来からこの冷却ファンを（ブラシ付きの）直流モータで駆動することが行なわれている。この冷却システムを用いると、冷却ファンをエンジンの出力軸に連結して回転駆動する構成とは異なり、エンジンの回転状態に依存することなく、冷却ファンの駆動、停止、回転速度の設定などを行なうことができる。
【０００３】
このような冷却ファンを回転させるモータは、バッテリから電力の供給を受けて駆動されるので、エンジン駆動の場合に比べて、バッテリの充放電収支すなわち車両における発電電力と消費電力との電力収支（エネルギ効率）が悪化してしまう。このため、近年では、（ブラシ付きの）直流モータに替えて、よりモータ効率の高いブラシレスモータを採用することが提案されている。しかし、この場合であっても、冷却ファンを回転させるために消費される電力を大きく低減することは難しく、車両における電力収支の改善が望まれていた。
【０００４】
このような観点から、特開２００２−６１５１２号公報（特許文献１）は、モータを用いて車両用冷却ファンを駆動するものにおいて、車両における電力収支を改善することができる車両用冷却ファンの制御装置を開示する。この車両用冷却ファンの制御装置は、車両用冷却ファンを回転させるモータと、この車両用冷却ファンが風を受けることにより回転している場合に、その回転に伴ってモータから出力される発電エネルギを回生する回生装置とを備え、この回生装置は、モータの回転速度を検出する回転速度検出手段を備え、この回転速度検出手段により検出された回転速度が所定値以上である場合に、モータから出力される発電エネルギを回生する。
【０００５】
この車両用冷却ファンの制御装置によると、たとえば車両が走行することにより車両用冷却ファンに風（走行風）が与えられ、その走行風によって車両用冷却ファンが回転しているような場合、回生装置がその回転に伴ってモータから出力される発電エネルギを回生する。このため、たとえ車両用冷却ファンをモータ駆動する構成であっても、車両における電力収支を改善することができる。特に車両の場合には、自然風を受けるものとは異なり、車両の走行に伴う比較的強い走行風を受けるので、その走行風による車両用冷却ファンの回転エネルギは大きく、従って大きな回生エネルギを得ることができる。特に、回生装置は、回転速度検出手段により検出された回転速度が所定値以上である場合に、モータから出力される発電エネルギを回生するので、ある程度の回生エネルギが見込まれる場合つまり車両における電力収支が実効的に改善される場合に限り回生動作を実行することができる。
【０００６】
また、特開２００４−９２４０１号公報（特許文献２）は、車両用冷却ファンモータの電力回生装置を開示する。この車両用冷却ファンモータの電力回生装置は、走行風を受ける部位に取り付けられた車両用冷却ファンを駆動する車両用冷却ファンモータの発電エネルギーを回生可能な回生手段と、車両用冷却ファンモータが非駆動状態であって且つ車両の速度が所定値以上であることを条件として、回生手段に対し回生動作を指令する回生制御手段とを備えて構成されていることを特徴とする。
【０００７】
この車両用冷却ファンモータの電力回生装置によると、車両が走行すると、車両用冷却ファンと車両用冷却ファンモータが走行風に応じた速度で回転する。そして、車両用冷却ファンモータが非駆動状態であってかつ車両の速度が所定値以上となった場合に、回生手段は回生制御手段からの回生指令を受けて車両用冷却ファンモータの発電エネルギーを回生するので、車両における電力収支を改善することができる。
【０００８】
さらに、特開２００３−２９９２０１号公報（特許文献３）は、電力回生装置を開示する。この電力回生装置は、車両が走行中に受ける走行風によって回転可能なファンと、ファンの走行風による回転に伴って電力を発生する回転電機と、回転電機で発生した電力を回生する電力回生回路と、電力回生回路によって回生された電力を蓄積するバッテリと、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この電力回生装置によると、車両が走行中に受ける走行風によって回転可能なファンと、このファンの走行風による回転に伴って電力を発生する回転電機と、を備えていると、車両が走行中に受ける走行風によってファンを回転させることができ、このファンの回転によって回転電機を回転させて電力を発生させることができるので、車両が走行中に受ける走行風により得られる風力エネルギを、電力を発生させるためのエネルギとして利用することができる。
【特許文献１】特開２００２−６１５１２号公報
【特許文献２】特開２００４−９２４０１号公報
【特許文献３】特開２００３−２９９２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した特許文献１−３においては、冷却ファンにより電力回生することが開示されているが、たとえば、加速時等において電力回生すると、冷却ファンの駆動が走行抵抗になるので、運転者が意図した車速や加速感が得られないばかりか、燃費効率が悪化することも考えられる。
【００１１】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、車両の運転要求を満足しつつ、より効率的な電力回生を実現することができる、冷却ファンの制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明に係る冷却ファンの制御装置は、車両に搭載された部品を冷却するための冷却ファンを制御する。冷却ファンは二次電池からの電力供給を受けた電動機により作動される。この制御装置は、車両の減速要求を検知するための検知手段と、電動機を制御するための制御手段とを含む。この制御手段は、減速要求が検知されると、電動機が受ける走行風により、電動機が発電するように制御するための手段を含む。
【００１３】
第１の発明によると、車両の運転者がブレーキペダルを踏む等により減速要求が検知されたときには、冷却ファンを走行風で回転させて電動機により発電させる。このときに、冷却ファンを回転させる力は、車両の走行抵抗になる。この走行抵抗により、減速要求に対応して補助的に車速を低下させることができる。その結果、車両の運転要求を満足しつつ、より効率的な電力回生を実現することができる、冷却ファンの制御装置を提供することができる。
【００１４】
第２の発明に係る冷却ファンの制御装置は、車両に搭載された部品を冷却するための冷却ファンを制御する。冷却ファンは二次電池からの電力供給を受けた電動機により作動される。この制御装置は、車両に搭載された内燃機関の暖気要求を検知するための検知手段と、電動機を制御するための制御手段とを含む。この制御手段は、暖気要求が検知されると、電動機が受ける走行風により、電動機が発電するように制御するための手段を含む。
【００１５】
第２の発明によると、エンジンが冷えている場合には、燃料の霧化等が良好でなく燃焼安定性が悪化するのでエンジンの温度を早期に上昇させるための暖気運転が要求される。このような場合には、たとえば車両に搭載された部品である、エンジンの冷却水を冷却するラジエータを冷却する必要がなくなる。そのため、このような場合には、車両に搭載された部品であるラジエータを冷却する冷却ファンを走行風で回転させて電動機により発電させる。その結果、車両の運転要求を満足しつつ、より効率的な電力回生を実現することができる、冷却ファンの制御装置を提供することができる。
【００１６】
第３の発明に係る冷却ファンの制御装置は、第１または２の発明の構成に加えて、前記車両の速度を検知するための検知手段と、前記車両の速度が予め定められた速度以上であると、前記制御手段により前記電動機が発電するように制御することを許可するための手段とをさらに含む。
【００１７】
第３の発明によると、車両の速度が予め定められた速度以上の高速であると、たとえば車両に搭載された部品である、エンジンの冷却水を冷却するラジエータは、走行風により十分に冷却される。このような場合には、ラジエータを冷却ファンで冷却する必要がなくなる。そのため、このような場合には、車両に搭載された部品であるラジエータを冷却する冷却ファンを走行風で回転させて電動機により発電させる。その結果、車両の運転要求を満足しつつ、より効率的な電力回生を実現することができる、冷却ファンの制御装置を提供することができる。また、車両の速度が予め定められた速度以上の高速であるので、冷却ファンを十分に回転させることができ、電動機による電力回生を実現できる。
【００１８】
第４の発明に係る冷却ファンの制御装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、制御手段は、二次電池が充電可能な場合に、電動機が発電するように制御するための手段を含む。
【００１９】
第４の発明によると、電動機で発電された電力を用いて二次電池を充電することができる。その結果、より効率的な電力回生を実現することができる。
【００２０】
第５の発明に係る冷却ファンの制御装置においては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、車両に搭載された部品は、ラジエータである、請求項１〜４のいずれかに記載の冷却ファンの制御装置。
【００２１】
第５の発明によると、車両に搭載された部品である、エンジンの冷却水を冷却するラジエータの冷却が必要でないときに、ラジエータを冷却する冷却ファンを走行風で回転させて電動機により発電させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。なお、以下に示す車両は、エンジンのみを搭載した車両、エンジンと走行用モータとを搭載したハイブリッド車両のいずれであってもよい。
【００２３】
図１に、本実施の形態に係る冷却ファンの制御装置を含む冷却ファン制御システムの全体構成図を示す。
【００２４】
この冷却ファン制御システムは、ラジエータ６０を冷却するための冷却風を車両の前方から吸入する冷却ファン２０と、冷却ファン２０を回転させるブラシレスモータ３０と、ブラシレスモータ３０に電力を与えたりブラシレスモータ３０から回生電力を受けたりするバッテリ７０と、ブラシレスモータ３０を制御するファン制御装置１０と、ファン制御装置１０に回生指令信号等を与えることによりブレシレスモータ３０を制御するエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）とを含む。このエンジンＥＣＵ９０で実行されるプログラムにより本実施の形態に係る制御装置が実現される。
【００２５】
図２は、ファン制御装置１０の電気的構成を示している。この図２に示すように、ファン制御装置１０は、冷却ファン２０を回転させるブラシレスモータ３０（図２にはステータ部分しか記載していない）と、基板上に形成されブラシレスモータ３０を制御する駆動回路４０が、図示しないケーシングに収納された状態に構成されている。
【００２６】
冷却ファン２０は、エンジン冷却水が通過するラジエータ６０を冷却するものであって、ファン制御装置１０、冷却ファン２０およびラジエータ６０は、車両の前部に配置される。このため、車両が走行して前方から走行風を受けると、その走行風はラジエータ６０を通過するときにエンジン冷却水を冷却して、その後に冷却ファン２０に与えられる。
【００２７】
この駆動回路４０の電源端子４０Ａおよび４０Ｂは、それぞれ車両に搭載されたバッテリ７０の正側端子および負側端子（アース端子）に接続されており、駆動回路４０の入力端子４Ｃはイグニッションスイッチ８０を介してバッテリ７０の正側端子に接続される。また、駆動回路４０の入力端子４０Ｄおよび４０Ｅは、それぞれファン制御装置１０の外部に設けられたエンジンＥＣＵ９０から、ブラシレスモータ３０（つまり冷却ファン２０）の回転速度を指令する制御信号Ｓａおよび回生指令信号Ｓｂ（この制御信号は、ＳｂがＨレベルで回生制御許可信号、ＳｂがＬレベルで回生制御不許可信号となる）が入力される。また、エンジンＥＣＵ９０には、エンジンが暖機運転中であるか否かを示す信号、車両の速度を示す信号および減速要求があるか否かを示す信号が入力される。
【００２８】
ブラシレスモータ３０は、たとえば三相６極構造をなし、巻線３０ｕ、３０ｖ、３０ｗが巻回されてなるステータと、永久磁石が配設されてなるロータとから構成される（図では２極構造として示す）。ロータの回転軸にはベルト２２を介して（直接に接続されていてもよい）冷却ファン２０が取り付けられている。巻線３０ｕ、３０ｖ、３０ｗの各端子は、それぞれ駆動回路４０の出力端子４０Ｆ、４０Ｇ、４０Ｈに接続される。
【００２９】
また、ケーシング内において、ロータは駆動回路４０が形成される基板上面に面して配設されており、その基板上にはロータの磁極位置を検出するためのホールセンサなどからなる位置センサ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃが取り付けられている。
【００３０】
駆動回路４０は、これら位置センサ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃに加え、フィルタ回路１１０、インバータ回路１２０および制御用のＩＣ１３０から構成される。この駆動回路４０において、電源端子４０Ａは、コンデンサ１１０Ａ、１１０Ｂとリアクトル１１０ＣとからなるΠ型のフィルタ回路１１０を介して正側電源線１４０に接続され、電源端子４０Ｂは、負側電源線１５０に接続される。
【００３１】
インバータ回路１２０は、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴ１６０〜２１０（スイッチング素子）と還流ダイオード２２０〜２７０とが正側電源線１４０と負側電源線１５０との間に三相ブリッジ接続された電圧型インバータ回路の構成を有している。本実施の形態のようにスイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴを用いる場合、還流ダイオード２２０〜２７０はそれぞれＭＯＳＦＥＴ１６０〜２１０の各素子内に内蔵されている。ここで、ＭＯＳＦＥＴ１６０〜１８０と還流ダイオード２２０〜２４０とが上アームを構成し、ＭＯＳＦＥＴ１９０〜２１０と還流ダイオード２５０〜２７０とが下アームを構成している。Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子は、それぞれ上記出力端子４０Ｆ、４０Ｇ、４０Ｈに接続される。
【００３２】
なお、フィルタ回路１１０は、インバータ回路１２０のスイッチングに伴って正側電源線１４０および負側電源線１５０に流れる電流が、電源端子４０Ａ、４０Ｂを介してバッテリ７０に流れることを抑制するために設けられる。これにより、バッテリ７０に接続された他の機器がインバータ回路１２０のスイッチングノイズにより誤動作することを防止できる。
【００３３】
図３に、ＩＣ１３０の電気的構成をブロック図として示す。図２および図３において、ＩＣ１３０の端子１３０Ａおよび１３０Ｂは電源端子であって、それぞれ正側電源線１４０および負側電源線１５０に接続されている。ＩＣ１３０は電源回路２８０を備える。この電源回路２８０は、端子１３０Ａ、１３０Ｂを介してバッテリ７０から供給された電源電圧（たとえば１２Ｖ）を後述する各回路に供給するとともに、その電源電圧をチャージポンプ回路により、たとえば２４Ｖにまで昇圧して後述するインバータ駆動回路２９０に与えるようになっている。この昇圧電圧は、上アーム側のＭＯＳＦＥＴ１６０〜１８０のゲートを駆動するために用いられる。
【００３４】
この電源回路２８０は、スタンバイ機能を備えており、端子１３０Ｃ（および駆動回路４０の入力端子４０Ｃ）を介してイグニッションスイッチ８０のオンオフ状態を入力するようになっている。そして、電源回路２８０は、イグニッションスイッチ８０がオフ状態の場合には、インバータ駆動回路２９０を含めた各回路への電圧供給を遮断して、各回路に流れる暗電流（スタンバイ電流）をカットする構成となっている。
【００３５】
ＩＣ１３０の端子１３０Ｄ、１３０Ｅは、それぞれ駆動回路４０の入力端子４０Ｄ、４０Ｅに接続されている。入力処理回路３００は、制御信号Ｓａを受信するインターフェース回路であって、アナログ信号の制御信号Ｓａをディジタル信号の速度指令信号Ｓｃに変換して演算回路３１０に出力するようになっている。また、入力処理回路３００は、エンジンＥＣＵ９０から制御信号Ｓａを受信している場合（すなわちブラシレスモータ３０を駆動するように指令されている場合）にあっては、論理積演算を行う論理回路３２０に対してＬレベルの指令状態信号Ｓｄを出力し、制御信号Ｓａを受信していない場合（すなわちブラシレスモータ３０を駆動するように指令されていない場合）にあっては、論理回路３２０に対してＨレベルの指令状態信号Ｓｄを出力するようになっている。
【００３６】
監視回路３３０は、回生指令信号Ｓｂを受信するインターフェース回路であって、回生指令信号Ｓｂが回生不許可信号の場合（ＳｂがＬレベル）にあっては、論理回路３２０に対してＬレベル（不許可）の回生指令信号Ｓｅ（ＳｅがＬレベルの不許可信号）を出力し、回生指令信号Ｓｂが回生許可信号の場合（ＳｂがＨレベル）にあっては、論理回路３２０に対してＨレベル（許可）の回生指令信号Ｓｅ（ＳｅがＨレベルの許可信号）を出力する。
【００３７】
論理回路３２０は、指令状態信号Ｓｄと回生指令信号ＳｅとがともにＨレベルにある場合に、回生制御回路３４に対してＨレベルの回生許可信号Ｓｆを出力し、それ以外の場合にＬレベルの回生許可信号Ｓｆを出力するようになっている。また、回生制御回路３４０は、回生許可信号ＳｆがＨレベルの場合に限り、演算回路３１０に対して、ブラシレスモータ３０から発電エネルギを回生するように指令するＨレベルの回生制御信号Ｓｇを出力する。
【００３８】
演算回路３１は、速度指令信号Ｓｃが入力された場合（この場合、回生制御信号ＳｇはＬレベル）、ブラシレスモータ３を回転駆動するための通電信号Ｓup、Ｓvp、Ｓwp、Ｓun、Ｓvn、Ｓwn（駆動通電信号）を生成する。また、演算回路３１０は、Ｈレベルの回生制御信号Ｓｇが入力された場合（この場合、速度指令信号Ｓｃは入力されない）、ブラシレスモータ３０から発電エネルギを回生するための通電信号Ｓup、Ｓvp、Ｓwp、Ｓun、Ｓvn、Ｓwn（回生通電信号）を生成する。これら通電信号Ｓup〜Ｓwnは、それぞれインバータ駆動回路２９０および端子１３０Ｆ〜１３０Ｋを介して、インバータ回路１２０を構成するＭＯＳＦＥＴ１６０〜２１０のゲートに与えられるようになっている。
【００３９】
また、位置センサ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃから出力された位置信号Ｈａ、Ｈｂ、Ｈｃは、端子１３０Ｌ、１３０Ｍ、１３０Ｎを介してＩＣ１３０に入力され、ＩＣ１３０内の位置検出処理回路３５０において所定の電圧レベルを持つ矩形波となるように波形整形された後、演算回路３１０に与えられる。なお、演算回路３１０は、波形整形された後の位置信号Ｈａ、Ｈｂ、Ｈｃに基づいて、ブラシレスモータ３０の回転速度を検出する。
【００４０】
図４を参照して、本実施の形態に係る制御装置である図１に示したエンジンＥＣＵ９０で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、このフローチャートで表わされるプログラムは、エンジンが駆動している状態においては、予め定められた時間間隔で繰り返し行なわれる。
【００４１】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、エンジンＥＣＵ９０は、バッテリＳＯＣ（States Of Charge）を検知する。このとき、エンジンＥＣＵ９０に入力されたバッテリ状態信号により検知される。
【００４２】
Ｓ２００にて、エンジンＥＣＵ９０は、バッテリＳＯＣが管理上限ＳＯＣよりも低いか否かを判断する。すなわち、バッテリ７０が満充電状態でないか否かを判断する。バッテリＳＯＣが管理上限ＳＯＣよりも低いと（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ３００へ移される。もしそうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、この処理は終了する。すなわち、ブラシレスモータ３０を用いて回生制御して発生された電力をバッテリ７０に充電することができないので、処理を終了させる。
【００４３】
Ｓ３００にて、エンジンＥＣＵ９０は、エンジンが暖機運転中であるか否かを判断する。この判断は、エンジンＥＣＵ９０の内部で処理された結果や、エンジンＥＣＵ９０に入力された暖気要求信号に基づいて行なわれる。エンジンが暖機運転中であると（Ｓ３００にてＹＥＳ）、処理はＳ７００へ移される。もしそうでないと（Ｓ３００にてＮＯ）、処理はＳ４００へ移される。
【００４４】
Ｓ４００にて、エンジンＥＣＵ９０は、車両の走行速度（車速）を検知する。このとき、エンジンＥＣＵ９０に入力された車速信号により検知される。
【００４５】
Ｓ５００にて、エンジンＥＣＵ９０は、車速が高車速領域であるか否かを判断する。このとき、エンジンＥＣＵ９０に入力された車速信号が、予め定められたしきい値よりも高いと高車速領域であると判断される。車速が高車速領域であると（Ｓ５００にてＹＥＳ）、処理はＳ７００へ移される。もしそうでないと（Ｓ５００にてＮＯ）、処理はＳ６００へ移される。
【００４６】
Ｓ６００にて、エンジンＥＣＵ９０は、減速要求を検知したか否かを判断する。このとき、エンジンＥＣＵ９０に入力された減速要求信号に基づいて判断される。減速要求を検知すると（Ｓ６００にてＹＥＳ）、処理はＳ７００へ移される。もしそうでないと（Ｓ６００にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００４７】
Ｓ７００にて、エンジンＥＣＵ９０は、回生制御を実行する。このとき、エンジンＥＣＵ９０は、ＩＣ１３０に対して、Ｈレベルの回生指令信号Ｓｂ（回生制御許可信号）を出力するとともに、制御信号Ｓａを出力しない。すなわち、ブラシレスモータ３０を駆動するように指令されていない場合）にあっては、論理回路３２０に対してＨレベルの指令状態信号Ｓｄが出力される。さらに詳しくは、演算回路３１０は、具体的に以下のようにして回生制御を実行する。
【００４８】
すなわち、演算回路３１０は、上アーム側のＭＯＳＦＥＴ１６０〜１８０を全てオフとし、下アーム側のＭＯＳＦＥＴ１９０〜２１０を所定周波数および所定デューティ比を持つ同一のスイッチング信号でオンオフさせる通電信号Ｓup〜Ｓwnを生成する。
【００４９】
ブラシレスモータ３０が回転している状態において、下アーム側のＭＯＳＦＥＴ１９０〜２１０をオンすると、ブラシレスモータ３０の誘起電圧によってロータの位置に応じた相（以下、特定相と称す）の下アーム側のＭＯＳＦＥＴを介してその特定相の巻線に電流が流れる。その後、ＭＯＳＦＥＴ１９０〜２１０をオフすると、上記特定相の上アーム側の還流ダイオードがオンとなり、特定相の巻線に流れる電流がその還流ダイオードおよび正側電源線１４０、フィルタ回路１１０を通してバッテリ７０に流れ込む。つまり、ブラシレスモータ３０の巻線３０ｕ、３０ｖ、３０ｗを利用した昇圧チョッパ動作と回生動作とが同時に行われることになり、ブラシレスモータ３０からバッテリ７０に対し発電エネルギの回生が行なわれる。
【００５０】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置を搭載した車両の動作について説明する。
【００５１】
車両の走行時においては、冷却ファン２０は車両の前方から空気の流れを受けている。バッテリ７０が満充電状態でなく（すなわち、回生電力を充電できる）、暖機運転中の場合には、エンジン冷却水を積極的に冷却する必要がないので、冷却ファン２０を作動させる必要がない。このため、ブラシレスモータ３０を用いて回生制御が行なわれ、車両の前方から受けた風力により冷却ファン２０が回転されてブラシレスモータ３０により発電されて、バッテリ７０が充電される。
【００５２】
また、車両の速度が高い場合には、冷却ファン２０をバッテリ７０の電力を用いて茶道させなくても、車速が高いので十分にラジエータ６０内のエンジン冷却水は冷却される。このため、ブラシレスモータ３０を用いて回生制御が行なわれ、車両の前方から受けた風力により冷却ファン２０が回転されてブラシレスモータ３０により発電されて、バッテリ７０が充電される。
【００５３】
さらに、車両の運転者がブレーキを踏むと、車両前方からの風力を受けて回生電力を発電する冷却ファン２０およびブラシレスモータ３０は空気抵抗となる。この空気抵抗により車両の速度も下げることができる。このため、ブラシレスモータ３０を用いて回生制御が行なわれ、車両の前方から受けた風力により冷却ファン２０が回転されてブラシレスモータ３０により発電されて、バッテリ７０が充電される。これにより、ブレーキにより熱エネルギに変換され回収されていなかったエネルギを回生電力として回収することができる。
【００５４】
以上のようにして、エンジンを暖気しなければならない場合にはラジエータを冷却する必要がないので、ラジエータを冷却する冷却ファンを走行風で回転させてブラシレスモータにより発電させることができる。また、車両が高速で走行しているときにはラジエータは走行風により十分に冷却されるので、ラジエータを冷却する冷却ファンを走行風で回転させてブラシレスモータにより発電させることができる。さらに、車両の運転者がブレーキペダルを踏む等により減速しようとした場合には、ラジエータの冷却ファンを走行風で回転させてブラシレスモータにより発電させる。このときに、冷却ファンを回転させる力は、車両の走行抵抗になり、減速要求に対応して補助的に車速を低下させることができる。このように、車両の運転要求を満足しつつ、より効率的な電力回生を実現することができる。
【００５５】
なお、ブラシレスモータ３０の回転速度が予め定められた回転速度以上の場合に限り回生制御を実行するようにしてもよい。これは、回生制御の実行にも電力を要するため、十分な回生エネルギが得られない低回転数状態で回生制御を実行すると、かえってファン制御装置１０の消費電力が増加してしまうためである。
【００５６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本実施の形態に係る冷却ファン制御システムの全体構成図である。
【図２】図１のファン制御装置の電気的構成図である。
【図３】図２のＩＣの電気的構成図である。
【図４】図１のエンジンＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１０  ファン制御装置、２０  冷却ファン、３０  ブラシレスモータ、４０  駆動回路、７０  バッテリ、１２０  インバータ回路、１３０  ＩＣ、１６０〜２１０  ＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）、２８０  電源回路、２９０  インバータ駆動回路、３００  入力処理回路、３１０  演算回路、３２０  論理回路、３３０  監視回路、３４０  回生制御回路、３５０  位置検出処理回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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